نشانگرهای زیستی و بیوفیلم قارچی در تشخیص

نشانگرهای زیستی قارچی مولکول‌های قابل اندازه‌گیری هستند که حضور آن‌ها نشان‌دهنده عفونت قارچی است؛ گسترده‌ترین آن‌ها 1,3-بتا-دی-گلوکان است که جزء دیواره سلولی مشترک بسیاری از قارچ‌ها می‌باشد. بیوفیلم‌های قارچی، اجتماعات ساختاریافته‌ای از سلول‌ها هستند که در یک ماتریکس خودساخته محصور شده‌اند و از نظر تشخیصی اهمیت دارند زیرا ارگانیسم‌ها را روی سطوح و دستگاه‌ها رها کرده و محافظت می‌کنند و بر آنچه آزمایش‌های آزمایشگاهی تشخیص می‌دهند، تأثیر می‌گذارند.

Definition

در این زمینه، نشانگرهای زیستی مولکول‌های قارچی مانند 1,3-بتا-دی-گلوکان هستند که در مایعات بدن اندازه‌گیری می‌شوند تا عفونت قارچی را در بسیاری از گونه‌ها نشان دهند، و بیوفیلم قارچی یک اجتماع سلول‌های قارچی متصل به سطح است که در یک ماتریکس خارج سلولی جاسازی شده و خواص آن بر تشخیص و پایداری ارگانیسم تأثیر می‌گذارد.

Scope

این موضوع نشانگرهای زیستی پان‌قارچی، عمدتاً آزمایش 1,3-بتا-دی-گلوکان، و اهمیت تشخیصی بیوفیلم‌های قارچی، به ویژه روی دستگاه‌های پزشکی را پوشش می‌دهد. این مطلب توضیح می‌دهد که این نشانگرها چه چیزی را نشان می‌دهند و محدودیت‌های آن‌ها چیست. این یک ماده مرجع توصیفی در مورد نشانگرهای زیستی تشخیصی و زیست‌شناسی بیوفیلم است، نه راهنمایی برای سفارش آزمایش یا درمان عفونت‌های مرتبط با دستگاه.

Core questions

• یک نشانگر زیستی پان‌قارچی مثبت مانند بتا-دی-گلوکان چه چیزی را نشان می‌دهد و چه چیزی را نشان نمی‌دهد؟
• چرا بتا-دی-گلوکان به طور گسترده حساس است اما برای یک قارچ خاص اختصاصی نیست؟
• بیوفیلم‌های قارچی روی دستگاه‌ها چگونه بر آنچه آزمایش‌های تشخیصی می‌توانند شناسایی کنند، تأثیر می‌گذارند؟
• نتایج نشانگرهای زیستی چگونه با یافته‌های کشت، میکروسکوپی و مولکولی ترکیب می‌شوند؟

Key concepts

• 1,3-بتا-دی-گلوکان به عنوان یک نشانگر زیستی پان‌قارچی
• حساسیت در مقابل ویژگی نشانگرهای زیستی گسترده
• مثبت کاذب و تداخل آزمایش
• بیوفیلم قارچی و ماتریکس خارج سلولی
• عفونت قارچی مرتبط با دستگاه و سطح
• نشانگرهای زیستی در تعاریف تشخیصی اجماعی

Mechanisms

آزمایش 1,3-بتا-دی-گلوکان یک پلی‌ساکارید موجود در دیواره سلولی طیف وسیعی از قارچ‌ها را شناسایی می‌کند، بنابراین یک نتیجه مثبت نشان می‌دهد که احتمالاً نوعی قارچ وجود دارد بدون اینکه نام آن را مشخص کند، که به این نشانگر حساسیت گسترده اما ویژگی محدود می‌دهد؛ مواجهه‌های مختلف و مواد مزاحم می‌توانند باعث نتایج مثبت کاذب شوند، بنابراین نتایج در بستر بالینی تفسیر می‌شوند. بیوفیلم‌های قارچی زمانی تشکیل می‌شوند که سلول‌ها به سطحی مانند کاتتر یا دستگاه پروتز می‌چسبند، تکثیر می‌شوند و یک ماتریکس خارج سلولی تولید می‌کنند که اجتماع را محصور می‌کند. این ساختار از ارگانیسم‌ها محافظت می‌کند و فیزیولوژی آن‌ها را تغییر می‌دهد، که از نظر تشخیصی اهمیت دارد زیرا سلول‌های متصل به بیوفیلم ممکن است به صورت متناوب آزاد شوند، ممکن است در برابر بازیابی با کشت روتین مقاومت کنند و عفونت پایدار را حفظ کنند. درک هم نشانگرهای زیستی پان‌قارچی و هم رفتار بیوفیلم روشن می‌کند که چرا تشخیص گاهی موفق یا ناموفق است و چرا نتایج نشانگرهای زیستی همراه با کشت، میکروسکوپی، آنتی‌ژن و روش‌های مولکولی تفسیر می‌شوند.

Clinical relevance

نشانگرهای زیستی پان‌قارچی مانند بتا-دی-گلوکان به غربالگری و شناسایی عفونت قارچی مهاجم، از جمله در دسته‌بندی‌های تشخیصی اجماعی، کمک می‌کنند و آگاهی از زیست‌شناسی بیوفیلم به توضیح عفونت قارچی پایدار یا مرتبط با دستگاه کمک می‌کند. این مدخل یک ماده مرجع توصیفی در مورد نشانگرها و وضعیت بیوفیلم است؛ در مورد استراتژی آزمایش یا مدیریت دستگاه‌ها یا بیماران آلوده توصیه‌ای نمی‌کند.

Evidence & guidelines

یک متاآنالیز از آزمایش 1,3-بتا-دی-گلوکان حساسیت و ویژگی آن را به عنوان یک نشانگر گسترده برای عفونت قارچی مهاجم توصیف کرد، و تعاریف اجماعی EORTC/MSGERC بتا-دی-گلوکان را در میان معیارهای میکروبیولوژیکی برای بیماری احتمالی قرار می‌دهند. بررسی‌های بیوفیلم قارچی فنوتیپ مقاوم به درمان و محصور در ماتریکس را توصیف می‌کنند که زیربنای عفونت پایدار و مرتبط با دستگاه است، و توصیه‌های بهترین عملکرد، آزمایش نشانگرهای زیستی را در مسیر تشخیصی گسترده‌تر قرار می‌دهند.

History

تشخیص 1,3-بتا-دی-گلوکان به عنوان نشانگر عفونت قارچی مهاجم در اواخر قرن بیستم پدیدار شد و به یک ابزار غربالگری پان‌قارچی تبدیل شد که مکمل آزمایش‌های آنتی‌ژن خاص ارگانیسم بود. به موازات آن، شناسایی از دهه 1990 به بعد که کاندیدا و سایر قارچ‌ها بیوفیلم‌هایی را روی دستگاه‌های پزشکی تشکیل می‌دهند، نحوه درک عفونت‌های قارچی پایدار و مرتبط با دستگاه و محدودیت‌های تشخیص آن‌ها را بازتعریف کرد.

Seminal works

• karageorgopoulos-2011
• ramage-2012

Frequently asked questions

چرا آزمایش بتا-دی-گلوکان قارچ خاصی را شناسایی نمی‌کند؟

بتا-دی-گلوکان جزئی از دیواره سلولی است که در بسیاری از گونه‌های قارچی مشترک است، بنابراین یک نتیجه مثبت نشان می‌دهد که احتمالاً یک قارچ وجود دارد اما نمی‌تواند بگوید کدام یک؛ شناسایی گونه نیاز به کشت، توالی‌یابی یا آزمایش‌های خاص گونه دارد.

چرا بیوفیلم‌های قارچی برای تشخیص اهمیت دارند؟

بیوفیلم‌ها قارچ‌ها را در یک ماتریکس محافظ روی سطوحی مانند کاتترها محصور می‌کنند، که می‌تواند مانع بازیابی با کشت روتین شود و عفونت پایدار را حفظ کند، و به توضیح اینکه چرا برخی عفونت‌های قارچی مرتبط با دستگاه به سختی قابل تشخیص و پاکسازی هستند، کمک می‌کند.